JPWO2006025482A1 - プロトン伝導体およびそれを用いた燃料電池 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)双性イオン型イオン液体(Zwitterionic liquid)の合成と同定
本実施例では、双性イオン型イオン液体として、1−(−1−butylimidazolio)butane−4−sulfonate(以下、BImC4Sと表す)の合成例を示す(図1参照のこと)。
NMRでは、分子中に存在する水素原子の結合部位によってピーク位置(化学シフト)、ピークの分裂度(多重度)が異なる。また同一の環境にある(化学的等価である)水素原子の数に比例してピークの面積強度が異なる。ピークの分裂度(多重度)は一般的に、着目する水素原子が結合する炭素原子の隣接炭素原子に接合する水素原子の数に1を加えた数に分裂する。例えば、図1の双性イオン型イオン液体の構造式中の(i)で示す水
素原子のピークは、(i)の水素原子が結合する炭素原子の隣接炭素原子に結合する水素
原子の数は2((ii)の水素原子)なので、2+1=3に分裂する。また、(i)の水素原子に相当するピークの面積強度(積分面積強度)は、等価な水素原子が3つあるので3(”3H”と記述)となる。したがって水素原子(i)に相当するピークは、多重度3、積分面積強度3Hとなる(以後、(t,3H)と示す。多重度はs=singlet(1重)、t=triplet(3重)、m=multiplet(4重以上)で示す)。したがってBImC4Sの構造から予想されるピークの多重度および面積強度は、(i)(t,3H)、(ii)(m,2H)、(iii)(m,2H)、(iv)(t,2H)、(v)(s,1H)、(vi)&(vii)(s,2H)[註:水素原子(vi)と(vii)は等価ではないので2つの(s,1H)になると予想されるが、複素環に結合する水素は等価のものとして一つのピークで現れることが多い。この系でも構造が既知の分子において、複素環の(vi)と(vii)に相当する水素のピークは分離せず、一本のピーク(s,2H)で現れる]、(viii)(t,2H)、(ix)(m,2H)、(x)(m,2H)、(xi)(t,2H)である。化学シフトは構造が既知の分子から予想することができ、構造から予想される化学シフト、多重度および面積強度は、δ=0.85(t,3H)、1.2(m,2H)、1.7(m,2H)、1.0〜2.0(m,2H)、1.0〜2.0(m,2H)、2.4(t,2H)、4.1〜4.2(t,2H)、4.1〜4.2(t,2H)、7.7(s,2H)、9.1(s,1H)となる。一方,観測されたNMRピークは、0.84(t,3H)、1.19(m,2H)、1.47(m,2H)、1.72(m,2H)、1.83(m,2H)、2.39(t,2H)、4.11(t,2H)、4.15(t,2H)、7.73(s,2H)、9.20(s,1H)で予想値とほぼ一致することから、目的物の合成を確認できた。
本実施例では、双性イオン型イオン液体に前出のBImC4Sを、プロトン供与体としてHTFSI(構造は図1参照)を使用した製造例を示す。
Claims (7)
- 同一分子中にアニオンとカチオンが共存する双性イオンを有するイオン液体と、プロトン供与体とを有してなるプロトン伝導体。
- 前記双性イオンのカチオン部が、オニウムカチオンである請求項1に記載のプロトン伝導体。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載のプロトン伝導体を使用してなる燃料電池。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の双性イオンからなるイオン液体。
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